docNowe Podzespoły EP3/98 - Elektronika Praktyczna
download 
Reklamacja Transkrypt
Nowe Podzespoły EP3/98 - Elektronika Praktyczna
NOWE PODZESPOŁY Nowe układy programowal− ne firmy Jeden z†liderÛw rynku uk³adÛw FPGA (ang. Field Programmable Gate Array) - firma Xilinx - wprowadzi³a do produkcj¹ now¹ rodzinÍ uk³adÛw programowalnych duøej skali integracji, ktÛra nosi nazwÍ Spartan. S¹ to uk³ady o†architekturze bardzo zbliøonej do popularnej rodziny XC5000, docelowo o doúÊ duøej gÍstoúci upakowania (do 40000 bramek przeliczeniowych, przy 1862 celach z†4-wejúciow¹ LUT) i†bardzo niskiej cenie. Obniøenie ceny uzyskano przede wszystki dziÍki zastosowaniu przy produkcji uk³adÛw udoskonalonej technologii 0,5µm. Docelowo jest planowane zastosowanie technologii 0,25µm z†piÍciokrotn¹ metalizacj¹, co pozwoli niemal dwukrotnie obniøyÊ ceny uk³adÛw, przy tej samej gÍstoúci upakowania. Uk³ady Spartan cechuje duøa szybkoúÊ pracy (ponad 80MHz), istnieje takøe moøliwoúÊ wykorzystywania wybranej czÍúci matrycy jako szybkiej, dwuportowej pamiÍci RAM. W†tab. 1 przedstawiono zestawienie uk³adÛw serii Spartan pierwszej generacji, ktÛre s¹ juø dostÍpne u†dealerÛw Xilinxa. Tabela 1. Liczba bramek [tys.] Liczba cel (w skład każdej wchodzą przerzutnik i 4−wejściowe LUT) Liczba przerzutników Maksymalna pojemność pamięci RAM [b] Liczba wejść i wyjść XCS05/XL XCS10/XL XCS20/XL XCS30/XL XCS40/XL 2..5 238 3..10 466 7..20 950 10..30 1368 13..40 1862 360 3200 80 616 6272 112 1120 12800 160 1536 18432 192 2016 25088 224 Nowy wzmacniacz firmy Philips wprowadzi³ do produkcji bardzo interesuj¹cy uk³ad wzmacniacza mocy do zastosowaÒ audio. Uproszczony schemat blokowy uk³adu TDA8551 przedstawiono na rys. 1. W†strukturze tego uk³adu zintegrowano mostkowy wzmacniacz mocy, uk³ad sterowania trybami pracy oraz 64-stopniowy potencjometr elektroniczny z†uk³adem steruj¹cym. Potencjometr ten jest sterowany przez jeden z†pinÛw, do ktÛrego pod³¹czono detektor rozrÛøniaj¹cy poziomy napiÍcia na wejúciu. Regulacja g³oúnoúci ìw gÛrÍî odbywa siÍ poprzez podawanie na wejúcie regulacyjne impulsÛw o†poziomie logicznym ì1î. Regulacja ìw dÛ³î jest moøliwa poprzez sterowanie tego wejúcia impulsami o†poziomie logicznym ì0î. Pozostawienie wejúcia steruj¹cego nie pod³¹czonego nie powoduje zmian g³oúnoúci. Podobne, trÛjstanowe kodowanie zastosowano do sterowania prac¹ modu³u wyboru trybu pra- Rys. 1. Elektronika Praktyczna 3/98 cy. Poprzez podanie odpowiedniego stanu logicznego lub pozostawienie wejúcia steruj¹cego bez pod³¹czenia jest moøliwe prze³¹czenie uk³adu TDA8551 w†tryb wyciszania (mute), obniøonego poboru mocy (standby) lub normalnej pracy. Prze³¹czanie pomiÍdzy trybami pracy nie jest s³yszane przez uøytkownika, poniewaø w†uk³ad TDA8551 wbudowano specjalny modu³ wyciszania. Zalecane napiÍcie zasilania uk³adu TDA8551 wynosi 5V, przy ktÛrym oddaje on do 8Ω obci¹øenia maksymalnie 1,4W. S¹ dostÍpne dwie wersje obudÛw: do montaøu przewlekanego DIP8 (oznaczenie TDA8551) i†SMD - SO8 (TDA8551T). 77 NOWE PODZESPOŁY Zintegrowany port wejścia−wyjścia firmy Jednym z†najnowszych opracowaÒ firmy Xicor jest uk³ad zintegrowanego portu I/O dla systemÛw mikroprocesorowych, ktÛry nosi oznaczenie X5114. Na rys. 2 przedstawiono schemat blokowy tego uk³adu. Integruje on w†sobie trzy zasadnicze bloki: - Dwa niezaleøne interfejsy SPI. - 512 bajtÛw pamiÍci EEPROM. - Dwa 8-bitowe, konfigurowalne porty wejúcia-wyjúcia. Port ìBî moøe pracowaÊ w†trybie konfigurowanego (4 podtryby) handshake. Port ìAî moøna zaprogramowaÊ jako proste wejúcie analogowe - ma on bowiem wbudowany komparator o†programowanym (3-bitowo) progu odniesienia. NapiÍcie wejúciowe jest porÛwnywane z†wartoúci¹ zapisan¹ w†rejestrze Desired Value A. OprÛcz pamiÍci EEPROM, ktÛra moøe byÊ wykorzystywana do przechowywania dowolnych danych, w†strukturze uk³adu X5114 znajduje siÍ kilka rejestrÛw EEPROM. Na rys. 2 zaznaczono je czarnym cieniem pod symbolem rejestru. Dodatkowym wyposaøeniem prezentowanego uk³adu jest programowany mask¹ blok generacji przerwaÒ oraz dekoder adresowy, ktÛry umoøliwia w³¹czenie w†jeden system mikroprocesorowy aø 255 uk³adÛw X5114. Obecnie s¹ dostÍpne dwie wersje obudÛw: PLCC44 oraz przystosowana do montaøu powierzchniowego PQFP48. Rys. 2. Liniowe czujniki pola magnetycznego Szerokie grono czujnikÛw pÛ³przewodnikowych produkowanych przez Analog Devices poszerzy³o siÍ o†uk³ad AD22151, ktÛry jest scalonym przetwornikiem natÍøenia pola magnetycznego na napiÍcie. Rys. 3. 78 Schemat blokowy tego uk³adu przedstawiono na rys. 3.†Na rys. 4 znajduje siÍ jego podstawowy schemat aplikacyjny. We wnÍtrzu uk³adu znajduje siÍ polaryzowany czujnik pola magnetycznego, ktÛry wykorzystuje zjawisko Halla. Uk³ad zosta³ opracowany tak, aby maksymalnie zredukowaÊ wp³yw zmian temperatury na wynik przetwarzania. W†zaleønoúci od wymagaÒ stawianych aplikacji, w†ktÛrej zastosowano uk³ad AD22151, jest moøliwe skonfigurowanie go do pracy w†trybie bipolarnym lub unipolarnym, przy czym w†obydwu konfiguracjach struktura jest zasilana pojedynczym napiÍciem 5V. Rys. 4. Elektronika Praktyczna 3/98 NOWE PODZESPOŁY Nowy potencjometr elektroniczny firmy Na rys. 5 przedstawiono schemat budowy wewnÍtrznej nowego potencjometru elektronicznego, ktÛry zosta³ opracowany przez firmÍ Xicor. Nosi on oznaczenie X9418. W†jednej obudowie zintegrowano dwa 64pozycyjne potencjometry, sterowane przy pomocy szyny I 2C. Kaødy z†potencjometrÛw ma cztery rejestry EEPROM, w†ktÛrych s¹ zapisane niezaleøne od siebie nastawy. Po w³¹czeniu zasilania potencjometry s¹ ustawiane w†pozycji zaleønej od wartoúci zapisanej w†rejestrach R0. W†odrÛønieniu od wiÍkszoúci dostÍpnych na rynku uk³adÛw wspÛ³pracuj¹cych z†szyn¹ I2C uk³ad X9418 ma wyprowadzone na Rys. 5. zewn¹trz cztery piny adresowe, dziÍki czemu jest moøliwe po³¹czenie w†jednym systemie do 16 takich uk³adÛw jednoczeúnie. Uk³ad X9418 wystÍpuje w†dwÛch wersjach napiÍciowych: 5V i†2,7V (nosi ona oznaczenie X9418-2,7). S¹ dostÍpne trzy wersje obudÛw: standardowa DIP24 oraz dwie przystosowane do montaøu powierzchniowego: SOIC24 i†TSSOP24. Dekoder audio standardu MPEG2 firmy Rosn¹ca popularnoúÊ standardu kompresji düwiÍku i†obrazu MPEG2 powoduje, øe specjalizowane uk³ady do dekompresji i†obrÛbki sygna³Ûw s¹ nieustannie udoskonalane. Firma Philips wprowadzi³a niedawno na rynek uk³ad wielokana³owego dekodera audio MPEG2, ktÛry nosi oznaczenie SAA2503. Jest on w†pe³ni kompatybilny ze standardem MPEG1, co pozwala stosowaÊ go w†wiÍkszoúci dotychczasowych aplikacji, bez koniecznoúci modyfikacji oprogramowania. Sterowanie prac¹ uk³adu odbywa siÍ poprzez szynÍ I2C, a†wspÛ³praca z†zewnÍtrznymi urz¹dzeniami audio moøliwa jest dziÍki zastosowaniu portÛw zgodnych z†IEC1937 (I2S). Czytnik odcisków placów firmy Firma Siemens opracowa³a pÛ³przewodnikowy czytnik odciskÛw palcÛw, ktÛry moøe znaleüÊ zastosowanie w†systemach kontroli dostÍpu i†innych uk³adach automatycznej identyfikacji ludzi. Jak powszechnie wiadomo porÛwnywanie odciskÛw palcÛw jest jedn¹ z†najbardziej niezawodnych metod identyfikacji. Struktura opracowana przez Siemensa pozwala odrÛøniÊ aø 64 stopnie szaroúci, przy maksymalnej rozdzielczoúci 500dpi. Elektronika Praktyczna 3/98 79 NOWE PODZESPOŁY NOWE PODZESPOŁY Niezwykły mikrokontroler firmy Pisaliúmy juø na ³amach EP o†mikrokontrolerach rodziny ST62 firmy SGSThomson. Ostatnio firma ta zaprezentowa³a niezwykle interesuj¹cy uk³ad, stanowi¹cy hybrydÍ prostego kontrolera z†mostkowym wzmacniaczem duøej mocy, nosi on oznaczenie L9942. Uproszczony schemat blokowy tego uk³adu przedstawiono na rys. 6. W†sk³ad otoczenia ìrdzeniaî procesora wchodz¹ nastÍpuj¹ce elementy: - pamiÍÊ programu ROM 4kB; - pamiÍÊ danych RAM 128B; - timer watchdog; - 8-bitowy timer z†7-bitowym preskalerem; - 4-bitowy uniwersalny port I/O; - kompletny interfejs CAN (sterownik + wzmacniacz linii), ktÛry pozwala stosowaÊ kontroler jako inteligentny terminal w†sieci sterowania samochodÛw. W†strukturÍ uk³adu L9942 wbudowano takøe stabilizator napiÍcia zasilaj¹cego, dziÍki czemu jest moøliwe bezpoúrednie zasilanie procesora z†instalacji samochodowej. Stabilizator wyposaøono w†modu³ kontrolera napiÍcia zasilaj¹cego, ktÛry odpowiada za poprawne zerowanie procesora po w³¹czeniu zasilania. Uk³ad L9942 ma ponadto wbudowany 6-bitowy interfejs klawiatury z†uk³adami likwiduj¹cymi drgania zestykÛw. Elementami wyjúciowymi mocy s¹ tranzystory polowe wykonan e w † n o w o c z e s n e j Rys. 6. technologii DMOS. Nominalny pr¹d ci¹g³y drenÛw tych tranzystorÛw wynosi 3,5A, ale s¹ dopuszczalne krÛtkotrwa³e przeci¹øenia do 6A. Rezystancja w³¹czonego kana³u nie przekracza 200mΩ. StopieÒ wyjúciowy jest zabezpieczony termicznie i†przeciwzwarciowo (bity statusu), dziÍki czemu programista moøe zapobiegaÊ uszkodzeniu tych elementÛw. Obecnie uk³ad L9942 jest dostÍpny tylko w†wersji z†pamiÍci¹ ROM i†w†obudowie PowerSO36, ktÛra jest zintegrowana z†miniaturowym radiatorem. Nowy procesor z pamięcią Flash firmy Atmel nieustannie rozwija rodzinÍ dobrze juø zadomowionych na rynku elektroniki procesorÛw z†pamiÍci¹ Flash. Najnowszym opracowaniem tej firmy jest procesor kompatybilny z†uk³adami MCS-51, nosz¹cy oznaczenie AT89S4D12. Ma on wbudowan¹ w†strukturÍ pamiÍÊ reprogramowaln¹ o†pojemnoúci 132kB. Sk³ada siÍ ona z†dwÛch czÍúci - 128kB pamiÍci programu programowanej w†systemie (jest ona podzielona na dwie strony) i†4kB pamiÍci programowanej przez program steruj¹cy prac¹ procesora. PamiÍÊ RAM ma 256B 80 (w tym standardowy obszar SFR). Ponadto procesor ma wbudowane dwa rejestry PDR, port szeregowy SPI i†oscylator taktuj¹cy o†czÍstotliwoúci 12MHz. Procesor AT89S4D12 jest przystosowany do zasilania napiÍciem 3,3V i†w†przeciwieÒstwie do swoich starszych braci ma wyprowadzone na zewn¹trz tylko piÍÊ programowalnych linii I/O (P1.0..1.4)! Prezentowany uk³ad jest dostÍpny w†dwÛch rodzajach obudÛw: 32-pinowej PLCC oraz miniaturowej obudowie SOIC28. Elektronika Praktyczna 3/98
